ENERGIA SOLAR E O PRÊMIO NOBEL DE EINSTEIN

ENERGIA SOLAR E O PRÊMIO NOBEL DE EINSTEIN

Você provavelmente já deve ter usado uma porta automática de shopping, ou observado o acendimento das luminárias públicas ao anoitecer. Na verdade, existem milhares de dispositivos presentes no nosso dia-a-dia que utilizam um fenômeno em comum: o Efeito Fotoelétrico.

O Efeito Fotoelétrico foi observado pela primeira vez pelo físico francês Alexandre Becquerel, em 1839. Sabia-se que, sob certas circunstâncias, alguns materiais expostos à luz criavam corrente elétrica. Porém a observação não bastava para explicar o fenômeno, e foi somente em 1905 que o físico alemão Albert Einstein conseguiu formular uma teoria de forma simples e objetiva.

Poucas pessoas talvez saibam, mas não foi a famosa Teoria da Relatividade que conferiu à Einstein o prêmio Nobel de Física. Em 1905, Einstein ainda com 26 anos publicou vários artigos científicos, entre eles a elaboração da Teoria da Relatividade e a explicação do Efeito Fotoelétrico. Porém, devido à questões políticas, o Instituto Nobel levou quase duas décadas para reconhecer a relevância desta descoberta, e em 1921, Einstein recebeu o prêmio Nobel de Física devido à explicação do chamado Efeito Fotoelétrico.

Em seu artigo, publicado em março de 1905, Einstein afirmou que certos fenômenos seriam compreendidos se um raio de luz fosse entendido não como uma onda, distribuída continuamente no espaço, mas sim como pequenos pacotes de energia se propagando. Sendo apenas onda eletromagnética, a luz não poderia propiciar energia suficiente para expulsar elétrons de um átomo e assim, criar corrente elétrica. Neste artigo, embora brevemente, Einstein explicou como este fenômeno ocorreria. Isto possibilitou, na década seguinte, a verificação experimental da equação que Einstein propôs para explicar o Efeito Fotoelétrico, e que reflete nos dias atuais por ser essencial para o desenvolvimento de painéis fotovoltaicos.

Alguns anos mais tarde, essa teoria ajudaria a provar a Dualidade Onda-Partícula da luz, ou seja, tanto a luz como outras ondas eletromagnéticas comportam-se como ondas ao se propagarem no espaço, mas ao interagirem com alguma matéria, elas se comportam como partículas.

A teoria do Efeito Fotoelétrico ajudou a desenvolver várias tecnologias que utilizamos atualmente, inclusive painéis fotovoltaicos. Foi em 1954 que a primeira célula fotovoltaica produziu corrente suficiente para alimentar um equipamento elétrico, 115 anos após a primeira observação do efeito fotoelétrico. Na prática, o primeiro uso ocorreu em 1958 para alimentar o satélite Vanguard, da NASA. A partir daí, o uso de painéis solares se tornou comum em satélites e sondas enviadas ao espaço, e isso ajudou a melhorar a eficiência das células fotovoltaicas comerciais.

Sabe-se, no entanto, que a incidência de raios solares na Terra limita a eficiência das células fotovoltaicas, e com isso, um dos meios para melhorar a eficiência das placas é utilizar materiais que se ionizam mais facilmente com a luz solar. Deste modo, permite-se um fluxo maior de elétrons, aumentando a geração de corrente elétrica. Apesar de haver outros meios de melhorar o rendimento das células fotovoltaicas, a utilização de materiais mais eficientes tem sido o foco principal nas pesquisas dessa área.

Assim, as descobertas de Einstein ajudam até hoje a impulsionar a energia solar  no mundo. Compreender o efeito fotoelétrico foi essencial para que pudéssemos obter não só novas tecnologias do dia-a-dia, mas também obter energia limpa de uma fonte inesgotável que é o sol.

 

Marciel Gomes e Guilherme Justino

GreenBras Energia Limpa

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